Fördelarna med höghållfasta stål visar sig tydligt i många byggnadsprojekt. För Friends Arena norr om Stockholm har fördelarna varit både arkitektoniska och kostnadsmässiga.

"Kunden ville ha en arena av högsta kvalitet. Genom att använda höghållfast specialstål sparade vi både stål och pengar", säger Lars Cederfeldt, designansvarig för ståltaket och anställd på teknikföretaget Sweco, som utför kvalificerade konsulttjänster inom bl.a. miljöteknik och arkitektur.

Komplicerad design
Det utmanande projektet ställde krav som gick långt utöver de vanliga. Sweco och Ruukki arbetade nära tillsammans med att utforma detaljerna i konstruktionen och välja de rätta stålsorterna för projektet. Det fanns inga hyllfärdiga konstruktionslösningar. Direkt efter att avtalet slutförts deltog projektledaren Jyrki Saarimaa i ett års tid i koordineringsmöten mellan konstruktionsdesignern Sweco och huvudentreprenören Peab.

"Ruukki var från allra första början positiva till användning av specialstål i byggandet", säger Lars Cederfeltdt.

Ett visst mått av djärvhet var nödvändigt, eftersom det fortfarande är ovanligt att bygga i höghållfast stål. Både traditioner och lagstiftning har lagt hinder i vägen.

För konstruktionsingenjörer betyder användning av höghållfast specialstål att man måste börja tänka på ett nytt sätt. Många konstruktörer är fortfarande tveksamma eftersom det knappt finns någon erfarenhet alls av att använda detta slags stål i byggnadsverksamhet.

"De gällande Eurokoderna rekommenderar inte fullt ut användning av höghållfasta specialstål", förklarar Ilkka Lehtinen, chef för produktgruppen på Ruukki.

När designen väl var klar inleddes tillverkningen av komponenterna. Det höghållfasta Optim 700QL (S690)-stålet för stagen till de nedre bindbalkarna i fackverket valsades och bockades till U-form i Brahestad och svetsades i Ylivieska i Finland innan de skeppades över till Sverige. På byggplatsen norr om Stockholm bultades takstolskomponenterna ihop i en förmonteringsställning fäst i en betongplatta. Det sista stadiet i Ruukkis kontrakt var att lyfta takbalkarna på plats till en höjd av 32 meter över gräset på fotbollsplanen.

Långlivad takkonstruktion av höghållfast stål
Utformningen av takkonstruktionerna i arenan var en speciell utmaning för Sweco. Taket sträcker sig 162 meter över fotbollsplanen och hålls uppe av fyra skräddarsydda stålbalkar som levererats av Ruukki. De två halvorna av det utdragbara taket väger 420 ton vardera. Taket är konstruerat för att hålla för ljus- och ljudutrustning som väger upp till 350 ton för olika evenemang. Enbart jumbotronen med sina gigantiska videoskärmar som hänger ner från taket mitt i arenan väger 64 ton. Takbjälkarna har extremt hög draghållfasthet.

När taket till Friends Arena är öppet skymmer de slanka stålbalkarna inte utsikten till himlen ovanför.

"Friends Arena är ett bra exempel på hur man kan uppnå arkitektoniskt imponerande, slimmade konstruktioner genom ökad användning av specialstål”, säger Ilkka Lehtinen.

Besparingar på över 2 miljoner euro
Genom att använda höghållfast stål kunde konstruktionerna i Friends Arena göras betydligt lättare än vanligt.

Enligt Cederfeldt väger takkonstruktionen cirka 800 ton mindre, dvs. är omkring 15 % lättare, än om man hade använt traditionellt S355 konstruktionsstål.

Den förbättrade materialeffektiviteten hade också andra positiva effekter. Man sparade in på ingenjörsarbete och transportkostnader. Det räckte med lättare lyftutrustning på byggplatsen.

Även utsläppen minskade. En livscykelbedömning visar att de lättare takkonstruktionerna på Friends Arena minskade utsläppen av koldioxid vid byggandet med cirka 900 000 kg.

“Det måste gå att omvandla materialeffektivitet till pengar. Det är det som räknas till slut", reflekterar Ilkka Lehtinen

På Friends Arena kunde man göra det. Man sparade mer än 2 miljoner euro, vilket är 15 % av kostnaden för takkonstruktionen.

Från en uppsättning till nästa
Användningen av höghållfast stål möjliggjorde skapandet av slanka, lätta konstruktioner, och bland annat arkitekterna som ritade Friends Arena var mycket nöjda med resultatet.

"Vi lyckades väl med att hålla oss till arkitektens ursprungliga vision", säger Jyrki Saarimaa.

Generellt sett finns det många slags fördelar med att använda höghållfast stål i byggnader. Det kan användas för att göra långa spann lättare och industribyggnader kan dimensioneras för allt högre belastning.

Friends Arena blev klar i november 2012 och har redan använts för många olika evenemang, från deltävlingar i Melodifestivalen till Speedway Grand Prix. Nationalarenan har plats för 65 000 åskådare och är också hemmaarena för det svenska fotbollslandslaget. En av höjdpunkterna i Arenan var i juli 2013, när det världsberömda rockbandet Iron Maiden fyllde arenan med rekordpublik. Medan arenan fylls av naturligt dagsljus vid idrottsevenemang, stängdes det öppningsbara taket vid Iron Maidens konsert med en knapptryckning för att inte den ljusa sommarnatten skulle förstöra ljusshowen.

Även Lars Cederfeldt har besökt Friends Arena ett antal gånger efter att den blev klar. Han har kunnat beundra frukterna av sitt designarbete bland annat vid den högtidliga invigningen av arenan, en konsert med Bruce Springsteen och ett antal fotbollsmatcher.

"Alla som arbetade med projektet känner säkert stolthet när de ser det färdiga resultatet."

Fakta

Alla vinner med höghållfasta specialstål

Användningen av höghållfast stål i takkonstruktionerna till Friends Arena resulterade i:
• 15 % mindre stålförbrukning
• 2,2 miljoner euro i kostnadsbesparingar
• 17 % lägre utsläpp av växthusgaser (895 675 kg CO2-ekv.)

För arkitekter är utseendet viktigt. Med höghållfasta specialstål går det att göra konstruktioner som ser lättare ut.

För konstruktionsingenjörer ger de nya stålsorterna besparingar i material och kostnader.

Investerare är intresserade av lägre byggnadskostnader och det ökade utrymme som slankare konstruktioner ger.

För miljön betyder bättre materialeffektivitet mindre utsläpp av växthusgaser i ståltillverkning, uppgradering och transporter.